Технологічне забезпечення якості виготовлення бурових доліт ріжуче-стираючої дії

Abstract

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.02.08 – Технологія машинобудування. – Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, Тернопіль, 2021. Дисертація присвячена розробленню технологічних заходів щодо підвищення якості виготовлення бурових доліт ріжуче-стираючої дії шляхом дослідження та вдосконалення технологічного забезпечення якості виготовлення доліт та використання системного підходу до формування якості. Проаналізовано умови роботи, технологічні процеси та матеріали для виготовлення заготовок корпусів, ніпелів та ріжучих елементів, механічної обробки конічних замкових нарізей доліт ріжуче-стираючої дії та складання доліт. Проведено математичне моделювання взаємодії із гірською породою долота, яке має похибки виготовлення, для визначення кінематичних та силових параметрів його роботи, досліджено вплив похибок виготовлення та складання на величину кінематичних та силових параметрів роботи долота для обґрунтування режимів випробовування доліт. Обґрунтовано способи отримання заготовок корпусів доліт, технологічні режими литва та складання доліт, а також схеми виконання зварних швів для підвищення точності доліт. Досліджено вплив технологічних режимів різання, зміцнення конічних нарізей та методів складання на показники якості бурових доліт. Встановлено емпіричні залежності величин шорсткості від технологічних параметрів різання під час шліфування конічних замкових нарізей на деталях зі сталі та твердого сплаву. Розроблено технологічне оснащення для контролю конічних замкових нарізей та геометричних параметрів доліт зазначеного типу, а також обладнання для стендових випробовувань доліт. Результати досліджень впроваджено у виробництво та навчальний процес.

Thesis for granting the Degree of Candidate of Technical Sciences in the specialty 05.02.08 – Mechanical engineering technologies. – Ternopil Ivan Puluj National Technical University, Ternopil, 2021. The thesis is devoted to development of measures to improve PDC drill bit quality by technology study and enhancement of PDC drill bit manufacturing and the use of a systematic approach to quality. Operation conditions, technology and materials used for bit’s body, nipples and cutting elements, machining of conical locking threads, and assembling of PDC drill bits are analized. A mathematical modeling of PDC drill bit–rock interaction to specify kinematic and force options of bit’s operation, studying of manufacturing and assembling error effect on kinematic and force options to specify drill bit test modes in order to specify rational technological options are carried out. Methods of blank manufacturing for bit’s body, technological modes of casting and welding, as well as welding schemes to increase drill bit accuracy are grounded. Methods of blank obtaining for PDC drill bits, technological modes of casting and welding, as well as schemes of welding welds to increase the accuracy of drill bits assembly are substantiated. The influence of technological modes of cutting and hardening of conical threads and technological modes of assembling on PDC drill bit quality are studied. Empirical relations of roughness and technological modes of conical thread grinding of steel and hard alloy are specified. The design of the tool for frictional hardening of threads is improved. Technological equipment for control of conical threads and PDC drill bit geometrical parameters, as well as equipment for bench tests of drill bits are developed. The results of researches are implemented in manufacture and educational process.